[发明专利]双光源正弦相位调制位移测量干涉仪

摘要

一种双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，适用于静态位移的测量。其结构包括光源、光纤耦合器、隔离器、准直器、光电探测器和信号处理器。所述的光源带有驱动电源和温度控制器，且波长不相等；两驱动电源之间连接有初始相位相同的触发控制器；光电探测器将接收到的干涉信号转换成电信号输入到信号处理器内，信号处理器的另外两个输入端口分别与两个驱动电源相连接，经信号处理器处理后的数据显示在数字显示器上。与在先技术相比，本发明的干涉仪结构简单，不采用体光学元件；通过合理地选择正弦相位调制深度，从原理上消除了因未考虑光源的光强调制而对测量结果造成的误差，提高了测量精度。

主权项

一种双光源正弦相位调制位移测量干涉仪，包括由第一驱动电源(2)驱动的带有第一温度控制器(3)的第一光源(1)、由第二驱动电源(12)驱动的带有第二温度控制器(11)的第二光源(10)、第一光纤耦合器(4)、第二光纤耦合器(6)、隔离器(5)、准直器(8)、光电探测器(7)和信号处理器(13)，所述的第一驱动电源(2)为第一光源(1)提供直流驱动电流和正弦交流电流，由第一光源(1)发射的光束通过第一段光纤(401)进入第一光纤耦合器(4)内，由第一光纤耦合器(4)出射后，通过第二段光纤(402)进入隔离器(5)，由隔离器(5)出射后，通过第三段光纤(601)进入第二光纤耦合器(6)内，由第二光纤耦合器(6)出射后通过第四段光纤(602)，经过准直器(8)准直后照射到被测物体(9)上，由被测物体(9)表面反射的光和由准直器(8)出射端面反射的光通过准直器(8)后，经过第五段光纤(603)入射到光电探测器(7)内，所述的第二驱动电源(12)为第二光源(10)提供直流驱动电流和正弦交流电流，第二光源(10)的中心波长λ2不等于第一光源(1)的中心波长，由第二光源(10)发射的光束通过第六段光纤(403)进入第一光纤耦合器(4)内，由第一光纤耦合器(4)出射后，通过第二段光纤(402)射入隔离器(5)，由隔离器(5)出射后，通过第三段光纤(601)进入第二光纤耦合器(6)内，由第二光纤耦合器(6)出射后通过第四段光纤(602)，经过第一准直器(8)准直后照射到被测物体(9)上，由被测物体(9)表面反射的光和由准直器(8)端面反射的光通过准直器(8)后，经过第五段光纤(603)进入光电探测器(7)内，第一驱动电源(2)和第二驱动电源(12)之间连接有触发控制器(15)，信号处理器(13)包含三个输入端口：第一输入端(13a)、第二输入端口(13b)、第三输入端口(13c)和一个输出端口(13d)，第一输入端口(13a)与光电探测器(7)的输出端相连，第二输入端口(13b)与第一驱动电源(2)相连，第三输入端口(13c)与第二驱动电源(12)相连，输出端口(13d)与数字显示器(14)相连，其特征在于，测量位移前，选择第一光源(1)和第二光源(10)的注入电流以及准直器(8)和被测物体(9)之间的初始距离，优化正弦相位调制深度为1.841。